希少・未診断疾患の遺伝学的検査におけるヴァリアント意義付けとデータベース
情報・システム研究機構
ライフサイエンス統合データベースセンター 特任准教授
⼤大阪府⽴立立⺟母⼦子保健総合医療療センター研究所 ⾮非常勤研究員
川本祥⼦子

TogoPictureGallary(http://g86.dbcls.jp/~∼togoriv/)の図を使⽤用
Licensed  under  a  Creative  Commons表⽰示4.0国際(c)2016  川本祥⼦子 DBCLS

Abstract

次世代シーケンサ（NGS）を活⽤用した希少・未診断疾患の遺伝⼦子検査が広がりを⾒見見せている。⽇日本でも2015年年よりIRUD（未診断疾患イニシアチブ）がスタートし、 原因遺伝⼦子の同定だけでなく、iPS 細胞を⽤用いた病態解析の他、フェノタイプ情報のDB化により、症例例マッチングや新規疾患概念念の確⽴立立を⽬目指している。
⼤大阪府⽴立立⺟母⼦子保健総合医療療センター遺伝診療療科は、充実した遺伝カウンセリング体制のもと、⼩小児の先天疾患・遺伝性疾患に対し年年間500例例以上の遺伝学的検査を実施、IRUD-‐‑‒Pの拠点病院の⼀一つとして、新規疾患の同定に貢献している。疾患エキソーム解析では、複数の候補遺伝⼦子から、疾患に関連するヴァリアントを絞りこみ、病的意義を判断するために、複数のデータベースと予測プログラムを駆使しなければならない。
また、過去から最新にわたる⽂文献や症例例報告を調査し、分⼦子と病態の関連知識識を抽出するなどの、アノテーション・キュレーション作業が要求される。⺟母⼦子センターでの経験から、ヒト疾患解析に利利⽤用されるデータベースと統合化の現状について報告する。

遺伝学的検査の対象と目的
がんの診断・治療療

遺伝学的検査先天性・難病・希少疾患の診断
未発症保因者診断
••
•
•
•
•
•
•

筋ジストロフィー
筋強直性ジストロフィー
ムコ多糖症
ファブリ病
ハンチントン病
フェニルケトン尿尿症
先天性難聴
etc

保険収載疾患は73疾患
その他は研究で実施 (200程度度)
⽶米国では数千種類

家族性腫瘍
がん遺伝⼦子パネル検査
抗がん剤選択•••

出⽣生前診断•••⽺羊⽔水検査,  絨⽑毛検査
NIPT(⾮非侵襲的出⽣生前遺伝学的検査
着床前診断

DTC遺伝⼦子検査••

体質や⽣生活習慣病などの発症リスク
⼦子供の才能などを騙る怪しいものも医療療でのNGS利利⽤用拡⼤大 遺伝カウンセリングの必要性も⾼高まる小児未診断・希少疾患遺伝学的検査の流れ

臨臨床診断

遺伝
カウ
ン
セリ
ン
グ

染⾊色体検査• G-‐‑‒band,  FISH
• arrayCGH
変異異あり
特定の遺伝⼦子検査• シーケンス• MLPA

網羅羅的遺伝⼦子検査• パネル解析• トリオ解析
臨臨床診断が最も重要
検査陰性でも変わらない疾患も多い

変異異なし

検査法の検討所⾒見見の⾒見見直し

遺伝
カウ
ン
セリ
ン
グ

確定診断

（参考）保険診療-遺伝学的検査リスト
アイウエ

デュシェンヌ型筋ジストロフィー
ベッカー型筋ジストロフィー
福山型先天性筋ジストロフィー
栄養障害型表皮水疱症
家族性アミロイドーシス
先天性ＱＴ延長症候群及び脊髄性筋萎縮症
ハンチントン病
球脊髄性筋萎縮症
網膜芽細胞腫及び甲状腺髄様癌
フェニルケトン尿症
メープルシロップ尿症
ホモシスチン尿症
シトルリン血症（１型）
アルギノコハク酸血症
メチルマロン酸血症
プロピオン酸血症
イソ吉草酸血症
メチルクロトニルグリシン尿症
ＨＭＧ血症
複合カルボキシラーゼ欠損症
グルタル酸血症１型
ＭＣＡＤ欠損症
ＶＬＣＡＤ欠損症
ＭＴＰ（ＬＣＨＡＤ）欠損症
ＣＰＴ１欠損症
筋強直性ジストロフィー
隆起性皮膚線維肉腫
先天性銅代謝異常症
色素性乾皮症
先天性難聴
ロイスディーツ症候群及び家族性大動脈瘤・解離
神経有棘赤血球症
先天性筋無力症候群
ライソゾーム病（ムコ多糖症Ⅰ型、ムコ多糖症Ⅱ型、ゴーシェ病、ファブリ病及びポンペ病を含む。）

エプリオン病
原発性免疫不全症候群
クリオピリン関連周期熱症候群
神経フェリチン症
ペリー症候群
先天性大脳白質形成不全症（中枢神経白質形成異常症を含む。）
環状20番染色体症候群ＰＣＤＨ19関連症候群
低ホスファターゼ症
ウィリアムズ症候群
クルーゾン症候群
アペール症候群
ファイファー症候群
アントレー・ビクスラー症候群
ロスムンド・トムソン症候群
プラダｰ・ウィリ症候群
１ｐ36欠失症候群
４ｐ欠失症候群
５ｐ欠失症候群
第14番染色体父親性ダイソミー症候群
アンジェルマン症候群
スミス・マギニス症候群
22ｑ11.2欠失症候群
エマヌエル症候群
脆弱Ｘ症候群関連疾患
脆弱X症候群
ウォルフラム症候群
タンジール病
高ＩｇＤ症候群
化膿性無菌性関節炎・壊疽性膿皮症・アクネ症候群
先天性赤血球形成異常性貧血
若年発症型両側性感音難聴
尿素サイクル異常症
マルファン症候群及びエーラスダンロス症候群（血管型）

アに掲げる遺伝子疾患の検査は、ＰＣＲ法、ＤＮＡシーケンス法、ＦＩＳＨ法又はサザンブロット法による。 イに掲げる遺伝子疾患の検査は、ＰＣＲ法による。
エに掲げる遺伝子疾患に対する検査についてはガイドラインに加え、別に厚生労働大臣が定める施設基準に適合しているものとして地方厚生局長等に届け出た保険医療機関において行われる場合に限り算定

遺伝カウンセリング• 症例例に対する準備調査• プレカウンセリング（導⼊入、受診理理由、⽬目的、予約）• 家族歴、病歴の聴取、環境因⼦子、家系図の作成• 遺伝と疾患の説明、リスク評価• サーベイランス、予防⽅方法についての情報提供• ⼼心理理社会的状況、家族状況に対する評価・⽀支援• 情報資源、社会資源の紹介• 遺伝⼦子診断の⽅方法と選択肢に関する説明• 遺伝⼦子診断を受けるかどうか（⾃自⼰己決定の⽀支援）• インフォームド・コンセント（インフォームド・アセント）• 遺伝⼦子検査のコーディネート• 遺伝⼦子診断結果の通知、説明• フォローアップ

先天性疾患に占めるメンデル遺伝病

先天性疾患の内訳
Thompson  &  Thonpson Genetics  in  Medicine  &th edition  より改変
NIPTコンソーシアム http://www.nipt.jp/ より

このうちの約20%が臨臨床診断可能

未診断症例例、希少疾患に対し次世代シーケンサーによる解析（参考）現在、OMIMには約4800  のメンデル遺伝疾患（3248遺伝⼦子）が登録されている。
遺伝⼦子エントリーは約15,000。実際の検査では疾患登録されていない遺伝⼦子ヴァリアントが同定されることも多い。

現在は約20%ぐらいが同定される
今後、同定率率率が上がる

(参考）メンデル遺伝病の同定におけるWES/WGS

引用画像
Am	  J	  Hum	  Genet.	  2015	  Aug	  6;	  97(2):	  199–215.
The	  Genetic	  Basis	  of	  Mendelian	  Phenotypes:	  Discoveries,	  Challenges,	  and	  Opportunities
Figure4	  Approximate	  Number	  of	  Gene	  Discoveries	  Made	  by	  WES	  and	  WGS	  versus	  Conventional	  Approaches	  since	  2010

大阪府立母子保健総合医療センター・遺伝診療科• ⼩小児遺伝診療療を専⾨門とする• 他の診療療科との連携が多い• 充実した遺伝カウンセリング体制• 臨臨床遺伝専⾨門医や遺伝カウンセラーの育成• 遺伝医学,  遺伝性疾患の普及啓発• 患者会やピアカウンセリングの開催や⽀支援• IRUD（⼩小児希少・未診断疾患イニシアチブ）
地域拠点病院

母子センター In house 解析• 10  Syndrome  カスタムパネル• Inherited  Disease  Panel 328 遺伝⼦子
• どういうときに使うか• 確定診断⽤用でカスタムパネル• charge症候群のように遺伝⼦子が⼤大きい• どういう時に使わないか• モワットウィルソン exon8のみ• アペール症候群 FGFR2  hot  spot  あり• →はじめからサンガーシークエンス

母子センター 遺伝診療内容• 疾患別患者数• 遺伝学的検査内容• 遺伝カウンセリング実施状況

ポスターでは２０１５年 集計値を表示

Macrothrombocytopenia and developmental
delay with a de novo CDC42 mutation
Takenouchi T,	  Okamoto	  N,	  Ida	  S,	  Uehara	  T,	  Kosaki K.	  Further	  evidence	  of	  a	  mutation	  in	  CDC42	  as	  a	  cause	  of	  a	  recognizable	  syndromic	  form	  of	  thrombocytopenia.	  Am	  J	  Med	  Genet	  A.	  
2016	  Apr;170A(4):852-­‐5.	  doi:	  10.1002/ajmg.a.37526.	  PubMed	  PMID:	  26708094.

論文中の写真
公開にあたり削除• 巨⼤大⾎血⼩小板性⾎血⼩小板減少症• 右⾜足リンパ浮腫• 精神運動発達遅滞• 独歩4才• ⼸弓状眉• 顔⾯面中央形成不不全• 眼瞼下垂• 外斜視• ⼈人中が短い• 不不正咬合2例目の症例報告 症候群として確定
Takenouchi T,	  Okamoto	  N,	  Ida	  S,	  Uehara	  T,	  Kosaki K.	  Further	  evidence	  of	  a	  mutation	  in	  CDC42	  as	  a	  cause	  of	  a	  recognizable	  syndromic	  form	  of	  thrombocytopenia.	  Am	  J	  Med	  Genet	  A.	  
2016	  Apr;170A(4):852-­‐5.	  doi:	  10.1002/ajmg.a.37526.	  PubMed	  PMID:	  26708094.

論文中の写真
公開にあたり削除• 独歩3歳• 両眼隔離離,  ⼩小顎• 現在 135cm,  33kg
• 屈指症
• 網膜形成不不全（剥離離）• リンパ⽔水腫

よく利用するデータベース

dbSNP

ExAc

ClinVar

OMIM

OMIM

LOVD

dataはdb間でLink

よく利用するツール

SIFT

Mutation
Taster

アミノ酸変異異-‐‑‒Polyphen2,  SIFT  mutation  taster
スプライシング変異異-‐‑‒HumanSplicingFinder,  MaxEntScan
座標変換-‐‑‒Mutalyzer,  NCBIRemapHGVS表記とバージョンの問題
HGVS （Human  Genome  Variation  Society）• ABC遺伝⼦子:c.9101C>T• このままだとバージョン違いやアイソフォームに対応できない• NM_̲123456.7：c.9101C>T  とIDを書く必要があるが、患者に渡される場合には省省略略されることも多い• HGVS  nomenclature  に従った様々な表記• NG_̲009821.1:g.155748C>T• NM_̲022455.4:c.6049C>T• NC_̲000005.10:g.177283826C>T  (GRCh38)• NP_̲071900.2:p.Arg2017Trp• LRG_̲512t1:c.6049C>T• NC_̲000005.9:g.176710827C>T  (GRCh37)• LRG_̲512p1:p.Arg2017Trp• LRG_̲512:g.155748C>T変異の解釈と結果説明• DB,  tool,  ⽂文献情報と臨臨床情報を総合判断• ACMG  Standards  and  Guidelineでは以下の結果を⽰示すように推奨されている• Pathogenic• Likely  Pathogenic• Benign• Likely  benign• Uncertain  significance• Evidence  of  pathogenicity• Very  Strong• Strong• Moderate• SupportingExomeデータ解釈と遺伝カウンセリング• わかりやすい結果の説明になっているか？
• Secondary  findingsの取り扱いは？
• 病的意義不不明の変異異のフォローいつまで？
• 医療療記録として成⼈人になっても参照可能？
• 元になったゲノムデータを数年年後も参照可能？
• 外国のDBに頼りきりで良良いの？
Exome解析がさらに増えていけば順次解決するものも多い
解析環境は⽇日進⽉月歩課題• データ解釈⼿手順の標準化とデータベース• 検査法をDB・ツールのバージョンとともに記載• ⽂文献からの症例例情報の抽出• ケースごとの症状、治療療情報の⽇日本語による提供• 新しい⽂文献情報を知らせる仕組み 電⼦子カルテ上？

• フェノタイプ• 画像の利利⽤用• モデル⽣生物情報